Geologia: Estudo de Rochas e Minerais

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Geologia de Engenharia
Professora Esp. Jackeline Batista 
O que é a Geologia ?
• Ciência da terra que trata de sua origem,
composição (estrutura), de seus processos
internos e externos e de sua evolução,
através do estudo das rochas.
• É objeto da Geologia o estudo dos agentes
de formação e transformação das rochas,
da composição e disposição das rochas na
crosta terrestre.
Caracterização e classificação das 
rochas
DEFINIÇÕES
• MINERAIS – Trata-se de todo elemento ou composto químico
que possui uma composição química definida e é formado
naturalmente por processos geológicos sem nenhuma
influência orgânica.
MINERAL – é toda substância homogênea, sólida ou líquida, de
origem inorgânica que surge naturalmente na crosta terrestre.
Normalmente com composição química definida e, se formado em
condições favoráveis, terá estrutura atômica ordenada condicionando
sua forma cristalina e suas propriedades físicas.
Qual a diferença entre Rochas e Minerais?
A diferença entre rochas e minerais está em suas respectivas 
composições.
No meio científico não existem 
pedras e sim rochas!
Os minerais e rochas são
elementos diferentes que
compõem a estrutura sólida
da Terra
DEFINIÇÕES
EXCEÇÕES: o petróleo e o âmbar são considerado minerais, embora não possuam composição
química definida e serem matéria orgânica.
Mineralogia – ciência que estuda as propriedades, composição, maneira de ocorrência e
gênese dos minerais.
CRISTAL – Todo mineral que possui uma forma
geométrica definida pode ser caracterizado como
cristal. A forma geométrica adquirida está
totalmente relacionada com a organização atômica
dos elementos que formam o mineral.
O estudo e a compreensão das
características dos minerais é de suma
importância para conhecer os diferentes
tipos de rochas e suas gêneses, além
das formas de relevo e, principalmente,
para o uso de tais minerais em
atividades econômicas. Os minerais que
são extraídos para fins econômicos são
chamados de minérios.
DEFINIÇÕES
Cristal: Formados quando há um ambiente
favorável (lento aquecimento). Os grupos
de átomos (moléculas) se juntam em
forma ordenada. É definido numa
geometria em que as faces são planas.
"Toda formação em Cristal é identificado
como matéria mineral, mas nem todo
mineral se apresenta em forma de
cristais".
Os minerais se formam por cristalização,
a partir de líquidos magmáticos ou
soluções termais, pela recristalização
em estado sólido e ainda, como
produto de reações químicas entre sólidos
e líquidos.
Quanto ao termo “cristalizado”, refere-se ao arranjo interno tridimensional para os
minerais.
Os átomos constituintes de um mineral encontram-se distribuídos ordenadamente,
formando uma rede tridimensional, denominada de retículo cristalino.
A unidade que se repete é denominada de
cela unitária, que serve de base para a
construção do retículo cristalino.
Na natureza, os cristais perfeitos são raros, mais comumente são encontrados na forma de
massas irregulares. Neste último caso a cristalinidade do mineral pode ser reconhecida
através de suas propriedades ópticas.
Para estudarmos a cristalografia dos
minerais, fazemos uso da simetria
cristalográfica, através do uso de
elementos abstratos (planos, eixos e
centro) e suas respectivas operações de
simetria (reflexão, rotação e inversão).
IDENTIFICAÇÃO
• Hábito – Forma geométrica externa, habitual, exibida pelos cristais dos
minerais, que reflete a sua estrutura cristalina.
Limonita – hábito 
cúbico
Quartzo – hábito prismático
DEFINIÇÕES
As rochas podem ser identificadas pelo tipo de mineral que as integra:
Mineral essencial: o mineral caracteriza um tipo de rocha, como por
exemplo, o granito que é constituído pelo quartzo, micas e
feldspatos;
Minerais acessórios: revelam condições especiais de
cristalização;
Minerais secundários: aparecem na rocha depois de sua formação,
ou seja, são formados da alteração de outros minerais
DEFINIÇÕES
• Os minerais podem ser formados no interior da
Terra ou constituídos próximo à superfície, o que
lhes dará características químicas e estruturais
diferenciadas.
• Os seus processos de formação são variados,
envolvendo a cristalização do magma, a
condensação de materiais rochosos nas camadas
inferiores, a modificação de minerais preexistentes
sob condições específicas de pressão e
temperatura, entre outros.
• A classificação dos minerais vai depender do critério a ser escolhido,
como a composição química, a dureza, a cristalização, entre outros.
Minerais metálicos 
• Os minerais metálicos são
elementos químicos
encontrados na natureza,
que apresentam
determinadas
características em comum.
Principais Características dos minerais 
metálicos 
• A maioria dos minerais metálicos é de consistência sólida (em
temperatura ambiente). Uma exceção é o mercúrio (muito usado em
termómetros), que é um mineral metálico encontrado em estado líquido
(em temperatura ambiente).
• Possuem densidade elevada.
• Os minerais metálicos apresentam capacidade de conduzir calor e
eletricidade. Alguns mais, outros menos.
• A maioria destes metais é encontrada em estruturas geológicas da era
pré-cambriana (período de formação do planeta Terra).
Principais Características dos minerais 
metálicos 
• São encontrados, principalmente, no subsolo e em formações rochosas
antigas.
• São muito utilizados na indústria. Siderúrgicas e metalúrgicas tem os
minerais metálicos como principais matérias-primas.
• Embora não sejam renováveis, grande parte dos minerais metálicos,
presentes em produtos e mercadorias industrializadas, pode ser
reciclada.
Classificação e exemplos 
Metais básicos:
• Ferro
• Zinco
• Cobre
• Chumbo
• Estanho
Cobre
Classificação e exemplos 
• Metais leves
• Manganês
• Alumínio
• Escândio
• Magnésio
Manganês
Classificação e exemplos 
Metais pesados:
• Cobalto
• Zinco
• Cádmio
• Chumbo
• Mercúrio
• Índio Zinco
Classificação e exemplos 
• Metais de liga
• Molibdênio
• Tungstênio (Volfrânio)
• Cobalto
• Vanádio
• Manganês
• Cromo
Molibdênio
Metais preciosos:
• Ouro
• Platina
• Prata
• Paládio
• Irídio
• Ósmio
Ouro
• Outros metais:
• Mercúrio
• Rádio
• Urânio
• Nióbio
Urânio
Os principais minerais metálicos encontrados no Brasil são: cobre, estanho,
ferro, manganês, nióbio, níquel e ouro.
Minerais não metálicos 
• Os minerais não metálicos são
aqueles que não possuem metais em
sua composição ou possuem em
pequena quantidade.
• São encontrados, ao contrário dos
metálicos e dos fósseis, em grande
quantidade na natureza (exceto as
pedras preciosas e semipreciosas).
• Grande parte deles é muito utilizada
na construção civil.
Exemplos de minerais não metálicos 
usados na construção civil
• Cascalho
• Areia
Granito
• Calcário
• Basalto
• Gnaisse
• Quartzo
• Mármore
Calcário
Exemplos de minerais não metálicos 
usados produção de fertilizantes
• Fosfato
• Potássio
• Nitrato
• Enxofre
Fosfato
Exemplos de minerais não metálicos 
usados na fabricação de joias
• Pedras preciosas e
semipreciosas (turquesa,
hematita, turmalina, quartzo
rosa, ametista, ágata azul,
lápis-lazúli, obsidiana,
cornalina, esmeralda, rubi,
ametista, safira, sodalita, jaspe
vermelho, citrino e água-
marinha).
Exemplos de minerais não metálicos 
usados em outras áreas
• Sal marinho
• Mica
• Talco
• Argila
• Quartzo
Os principais minerais não metálicos encontrados e explorados no
Brasil são: areia, argila, sal marinho, basalto, cascalho e potássio.
ORIGEM
Os minerais podem ser classificados de acordo com sua origem, sendo:
classificados de acordo com sua origem, sendo:
• Minerais magmáticos são aqueles que resultam da cristalização do
magma e constituem as rochas ígneas ou magmáticas.
Diamante
ORIGEM
• Minerais metamórficos originam-se principalmente pela ação da
temperatura, pressão litostática e pressão das fases voláteis sobre
rochas magmáticas, sedimentares e também sobre outras rochas
metamórficas.
Granada
ORIGEM
• Minerais sublimados são aqueles formadosdiretamente da cristalização
de um vapor, como também da interação entre vapores e destes com as
rochas dos condutos por onde passam.
Enxofre
ORIGEM
• Minerais pneumatolíticos
são formados pela reação
dos constituintes voláteis
oriundos da cristalização
magmática,
desgaseificação do interior
terrestre ou de reações
metamórficas sobre as
rochas adjacentes.
Turmalina
Como identificar os minerais?
Rocha x Mineral 
• Tanto as rochas quanto os minerais possuem valor econômico agregado,
em áreas como a mineração, construção civil, indústria química e
aplicações tecnológicas diversas.
• Mas o ramo da “gemologia”, onde se trabalha com o conceito de “pedras-
preciosas” (gemas). Atrai muito a atenção do público em geral e
principalmente dos colecionadores.
Rocha x Mineral 
• De forma simples, os minerais são
sólidos homogêneos, formados
por processos naturais
inorgânicos, que possuem uma
fórmula química definida (mas que
pode variar dentro de alguns
limites) e detém estrutura atômica
regular.
• Já uma rocha corresponde a um
agregado consolidados de
minerais, formadas por diversos
processos da dinâmica terrestre.
Granito
Quartzo Mica Preta 
(Biotite)
Feldspato
IDENTIFICAÇÃO
Para a identificação dos minerais através de suas propriedades físicas e morfológicas,
que são decorrentes de suas composições químicas e de suas estruturas cristalinas,
utilizamos características como: hábito, transparência, brilho, cor, traço, dureza, fratura,
clivagem, densidade relativa, geminação e propriedades elétricas e magnéticas.
IDENTIFICAÇÃO
Transparência – São os minerais que não absorvem ou absorvem pouco a luz. Os
que absorvem a luz são considerados translúcidos e dificultam que as imagens
sejam reconhecidas através deles.
Diamante 
transparente
IDENTIFICAÇÃO
Brilho – Trata-se da quantidade de luz refletida pela superfície de um
mineral. Os minerais que refletem mais de 75% da luz exibem brilho
metálico.
Galena com brilho metálico Topázio com brilho vítreo
Brilho
• Refere-se à intensidade de luz refletida por uma superfície de fratura 
recente do mineral em estudo.
• Podem ser minerais de brilho:
• Metálico
• Submetálico
• Não metálico
Cor
• A cor de um mineral deve ser observada numa superfície de fratura
recente, à luz natural.
• Minerais idiocromáticos – apresentam uma cor constante, qualquer que
seja a amostra observada
• Minerais alocromáticos – apresentam uma gama variada de cores (são
geralmente minerais de brilho não metálico)
IDENTIFICAÇÃO
Cor – A cor exibida por um mineral é o resultado da absorção seletiva da
luz. O fato de o mineral absorver mais um determinado comprimento de
onda do que os outros faz com que os comprimentos de onda restantes se
componham numa cor diferente da luz branca que chegou ao mineral. Os
principais fatores que colaboram para a absorção seletiva são a presença
de elementos químicos de transição como Fe, Cu, Ni...
Traço
Traço/ risca
• O traço é a cor de um mineral quando reduzido a pó.
• Para se determinar essa cor, risca-se com o mineral a superfície
despolida de uma porcelana (apenas aplicável a minerais com dureza
inferior à da porcelana, cerca de 7)
• Para minerais com dureza superior, reduz-se a pó uma pequena amostra
do mineral em estudo, num almofariz.
IDENTIFICAÇÃO
Traço – Trata-se da cor do pó do mineral, sendo obtida riscando o
mineral contra uma placa ou uma fragmento de porcelana de cor branca.
Hematita – Traço vermelho
Magnetita – Traço amarelo
TRAÇO
Dureza
Resitência superficial
Dureza pode ser relacionada a resistência 
a tração
Dureza
• A dureza (H) de um mineral é a resistência que este oferece ao ser riscado
por um outro mineral.
• Escala de Mohs (1822)
Idealizada pelo mineralogista austríaco
Friedrich Mohs, com base em dez
minerais relativamente comuns aos
quais atribuiu graus de grandeza relativa
de 1 a 10
IDENTIFICAÇÃO
Dureza – É a resistência que o mineral apresenta ao ser riscado. Para a
classificação utiliza-se a escala de Mohs, que utiliza como parâmetros a
dureza de minerais comuns, variando de 1 até 10.
• A dureza é uma propriedade geologicamente importante porque traduz a
facilidade ou dificuldade com que um mineral se desgasta quando
submetido à ação abrasiva de cursos de água, do vento e dos glaciares
nos processos de erosão e transporte.
Clivagem
• Propriedade física que traduz a tendência de alguns minerais para
fragmentarem, por aplicação de uma força mecânica, segundo
superfícies planas e brilhantes, de direções bem definidas e constantes.
• Os planos de clivagem correspondem a superfícies de fraqueza da
estrutura cristalina dos minerais
• Direções de Clivagem: 
IDENTIFICAÇÃO
Clivagem – São muito frequentes, trata-se de superfícies de quebra que
constituem planos de notável regularidade. Os tipos mais comuns são:
Romboédrica - Calcita
IDENTIFICAÇÃO
Fratura – Refere-se a superfície irregular e curva resultante da quebra do
mineral. Obviamente é controlada pela estrutura atômica interna do
mineral, podendo ser irregulares ou conchoidais.
Quartzo com
fratura conchoidal
• Podem distinguir-se diferentes graus de clivagem:
• - Excelente: um mineral apresenta uma clivagem segundo planos bem definidos e num 
único sentido.
• - Perfeito: um mineral apresenta uma clivagem segundo formas regulares.
• - Bom: um mineral apresenta uma clivagem segundo planos menos visíveis, que nem 
sempre são perfeitamente definidos.
• - Imperfeito: um mineral apresenta uma clivagem não é nítida e os planos de separação 
apresentam uma superfície desigual.
• - muito imperfeito: não há clivagem; é observada a fratura.
A mica cliva facilmente segundo lâminas paralelas
IDENTIFICAÇÃO
• Densidade relativa – É o número que indica quantas vezes certo volume de
mineral é mais pesado que o mesmo volume de água a 4 ºC. Na maioria
dos minerais, a densidade relativa varia entre 2,5 e 3,3. Alguns minerais que
contém elementos de alto peso atômico, apresentam uma densidade
superior a 4.
Cassiteria (SnO2) – densidade 
relativa: 6,8 – 7,1
Densidade
• A densidade de um mineral depende da sua estrutura cristalina, da
natureza dos seus constituintes e do seu arranjo, mais ou menos
compacto.
• Geralmente os minerais de brilho metálico são mais densos.
IDENTIFICAÇÃO
• Geminação – É a propriedade de certos cristais de se desenvolverem de 
maneira regular. A geminação pode ser classificada como simples (dois 
cristais intercrescidos) ou múltipla (polissintética).
Estaurolita – geminação 
simples em cruz.
Labradorita – geminação 
polissintética.
Propriedades Elétricas
IDENTIFICAÇÃO
• Propriedades elétricas – Muitos minerais são bons condutores de
eletricidade, como é o caso dos elementos nativos (Cu, Au, Ag, etc.) e
outros, são classificados como semicondutores (sulfetos). Alguns
minerais são classificados como magnéticos, como é o caso da
magnetita e a pirrotita, pois geram um campo magnético em sua volta
com intensidade variável.
Magnetita (Fe3O4)
Classificação das rochas 
• A litosfera, a camada superficial e
sólida da Terra, é composta por
rochas, que, por sua vez, são
formadas pela união natural entre os
diferentes minerais.
• Assim, em razão do caráter dinâmico
da superfície, através de processos
como o tectonismo, o intemperismo,
a erosão e muitos outros, existe uma
infinidade de tipos de rochas.
• Dessa forma, foram elaborados vários tipos de classificação
das rochas. A forma mais conhecida concebe-as a partir de sua
origem, isto é, a partir do processo que resultou na formação
dos seus diferentes tipos.
• Nessa divisão, existem três tipos principais: as rochas ígneas ou 
magmáticas, as rochas metamórficas e as rochas sedimentares.